煤矿用水胶液体炸药研发及其在坚硬顶板深孔内的爆炸压裂测试
2021-01-10臧欢欢
同煤科技 2020年6期
研发起止时间:2017.9~2019.12
完成单位:大同煤矿集团有限责任公司、中国矿业大学
成果水平:国内领先
1 项目背景
现有凝聚态工业炸药在煤岩深孔爆破中存在装药难、药卷拒爆频次高、哑炮处理困难、震动效应强等问题。为了解决以上深孔爆破中的问题,研究采用液体炸药爆破预裂方法开展深孔爆炸压裂作业。相比常规的水力压裂,液体炸药爆炸压裂技术应用不需要投入大量装备,技术成本低,具有深孔体积压裂效果,孔内炸药全耦合装药,借助液体炸药优越的流动性,可实现单孔反复爆炸压裂,较好地扩展了孔壁围岩压裂范围,对于提高孔壁围岩体积压裂有利;运用该技术还能实现低渗致密岩层的增裂增透效果,对于提高油气资源的回收率极为有利;同时,配合专用定向装置,该爆破技术能实现坚硬顶板的切顶卸压效果,是一项具有较好发展前景的新型爆破技术。
2 研究内容
(1)研发了煤矿用水胶液体炸药,实现了炸药物理形态上的流动特性,测试分析得到了液体炸药爆炸力学性能参数。
煤矿用液体炸药配置成分选材主要有:86%的高浓度硝酸甲胺溶液、硝酸铵晶体、硝酸钠晶体、瓜尔胶、珍珠岩、亚硝酸钠、十二烷基苯磺酸钠表面活性剂等,如图1所示。
矿井正常生产适宜温度在25~30℃之间,为保证液体炸药存储及使用期间稳定,炸药析晶点温度至少应控制在25℃以下。高浓度硝酸甲胺溶液稀释到一定程度后,溶液析晶点温度逐渐趋于稳定。液体炸药中的硝酸甲胺为敏化剂,选用硝酸铵作为氧化剂使用,随硝酸铵含量增加,溶液析晶点温度保持在19.3~19.5℃。……
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